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DE3735985A1 - HEAT-CONDUCTING MODULE FOR PRINTED CIRCUIT BOARD ARRANGEMENT - Google Patents

HEAT-CONDUCTING MODULE FOR PRINTED CIRCUIT BOARD ARRANGEMENT

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Publication number
DE3735985A1
DE3735985A1 DE19873735985 DE3735985A DE3735985A1 DE 3735985 A1 DE3735985 A1 DE 3735985A1 DE 19873735985 DE19873735985 DE 19873735985 DE 3735985 A DE3735985 A DE 3735985A DE 3735985 A1 DE3735985 A1 DE 3735985A1
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DE
Germany
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piston
heat
face
tubular housing
housing
Prior art date
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DE19873735985
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German (de)
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Inventor
David Horne
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Balfour Beatty PLC
Original Assignee
BICC PLC
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Publication date
Application filed by BICC PLC filed Critical BICC PLC
Publication of DE3735985A1 publication Critical patent/DE3735985A1/en
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Abstract

A thermally conductive module for locally extracting heat from an individual electrical component of a circuit board installation comprises a tubular metal housing 1 of high thermal conductivity closed at one end 2 and having at that end a screw-threaded stud 12 for securing the housing to and in thermal contact with a thermal conductor. A spring-loaded metal piston 4 of high thermal conductivity is slidably mounted in the bore 3 of, and protrudes from, the housing 1 and has a throughbore 8 opening into the exposed end face 9. A grease-like medium 10 of high thermal conductivity is contained in the closed bore 3 of the housing 1. When the housing 1 is secured in thermal contact with a thermal conductor and the exposed end face 9 of the piston 4 is brought into thermal contact with an electrical component from which heat is to be extracted, the piston is urged against the action of its associated coil spring 6 and grease-like medium 10 exudes from the throughbore 8 and flows between the exposed end face 9 of the piston and the electrical component to provide an effective thermal contact therebetween. <IMAGE>

Description

Die Erfindung befaßt sich mit Schränken, Gehäusen und anderen umschließenden Einrichtungen zur Unterbringung von Unterbau­ gruppen oder Schaltungsplattenrahmen, die Schaltungsplatten und/oder Module tragen, die weitere elektrische Bauteile besitzen. Ein Schrank oder eine andere umschließende Ein­ richtung, die solche Unterbaugruppen oder Kartenrahmen und/ oder Module enthält wird nachstehend aus Übersichtlichkeits­ gründen bezeichnet als "gedruckte Schaltungsplattenanordnung der beschriebenen Art".The invention is concerned with cabinets, housings and others enclosing facilities for housing substructure groups or circuit board frames, the circuit boards and / or modules that carry further electrical components have. A closet or other enclosing one direction that such subassemblies or card frames and / or contains modules is below for clarity Establish referred to as "printed circuit board assembly of the type described ".

Die Entwicklung von Siliziumchips hat zu einer beträchtlichen Zunahme der Bauteildichte der einzelnen gedruckten Schaltungs­ platten und/oder Module einer Schaltungsplattenanordnung der beschriebenen Art geführt und die größere Bauteildichte jeder gedruckten Schaltungsplatte und/oder jedes Moduls der An­ ordnung führte zu einer größeren abgegebenen Leistung und somit zu höheren Betriebstemperaturen.The development of silicon chips has become a considerable one Increase in component density of each printed circuit plates and / or modules of a circuit board arrangement of the described type and the greater component density each printed circuit board and / or each module of the An order led to a greater output and thus to higher operating temperatures.

Übliche Methoden zum Steuern der Temperatur der umschließen­ den Einrichtung einer gedruckten Schaltungsplattenanordnung der beschriebenen Art umfassen die normale Konvektion, die erzwungene Konvektion, z.B. mittels Gebläsekühlung, Kühl­ flüssigkeit, verschiedenen Arten von Wärmeleitern oder Senken sowie eine Kombination von zwei oder mehr dieser Methoden.Common methods of controlling the temperature of the enclose the establishment of a printed circuit board assembly of the type described include normal convection, the forced convection, e.g. by means of fan cooling, cooling liquid, various types of heat conductors or sinks as well as a combination of two or more of these methods.

Wenn sich herausstellt, daß ein beträchtlicher Anteil der emittierten Wärme von einem speziellen einzelnen elektrischen Bauteil in einer gedruckten Schaltungsplattenanordnung der beschriebenen Art ausgeht, so wurde vorgeschlagen, eine lokale Kühlung dieses entsprechenden Bauteiles vorzunehmen, indem man beispielsweise unter Druck gesetztes Kühlfluid auf dieses jeweilige Bauteil richtet und/oder eine lokale Wärmeabfuhr von diesem jeweiligen Bauteil bewerkstel­ ligt, beispielsweise mit Hilfe eines thermisch leitenden Moduls.If it turns out that a significant proportion of the emitted heat from a special single electrical  Component in a printed circuit board assembly of the described type, it was proposed to carry out local cooling of this corresponding component, by, for example, pressurized cooling fluid aimed at this particular component and / or a local one Heat dissipation from this respective component ligt, for example with the help of a thermally conductive Module.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung für eine örtliche Wär­ meabfuhr von einem einzelnen elektrischen Bauteil einer ge­ druckten Schaltungsplattenanordnung der beschriebenen Art ist zwischen dem Bauteil und einem Wärmeleiter zum Ableiten der abgezogenen Wärme zu der Umgebung von der umschließenden Einrichtung der Anordnung nach außen ein thermisch leitender Modul vorgesehen, der ein rohrförmiges Gehäuse aufweist, das aus einem Metall, einer Metallegierung oder einem anderen Metall mit hohem Wärmeleitvermögen besteht und an einem Ende geschlossen ist, und der einen federbelasteten Kolben aus einem Metall oder einer Metallegierung mit hohem Wärmeleit­ vermögen aufweist, der gleitbeweglich im rohrförmigen Gehäuse angeordnet ist und aus diesem vorsteht. Das geschlossene Ende des rohrförmigen Gehäuses des Moduls ist in Wärmekontakt mit dem Wärmeleiter und die freiliegende Stirnfläche des Kolbens wird durch die zugeordnete Feder in Wärmekontakt mit dem ein­ zelnen Bauteil gedrückt, von dem die Wärme abzuführen ist, so daß die vom Bauteil abgegebene Wärme über den Kolben und das rohrförmige Gehäuse in den Wärmeleiter geht, von dem sie zu der Umgebung abgegeben wird.According to an expedient embodiment for a local heat Removal of a single electrical component of a ge printed circuit board assembly of the type described is between the component and a heat conductor for dissipation the heat extracted to the environment from the surrounding Setting up the arrangement externally a thermally conductive Module provided which has a tubular housing, the made of a metal, a metal alloy or another Metal with high thermal conductivity is made and at one end is closed, and a spring-loaded piston a metal or a metal alloy with high thermal conductivity has assets that slidably in the tubular housing is arranged and protrudes from this. The closed end of the tubular housing of the module is in thermal contact with the heat conductor and the exposed face of the piston is in thermal contact with the one by the associated spring pressed individual component from which the heat is to be dissipated, so that the heat given off by the component via the piston and the tubular housing goes into the heat conductor from which it is to the environment.

Es hat sich gezeigt, daß dann, wenn nicht die Anlageflächen des Bauteils und der freiliegenden Stirnfläche des Kolbens im wesentlichen eben sind - und in vielen Fällen hat das Bauteil keine im wesentlichen ebene Fläche - der Wirkungs­ grad der Wärmeübertragung von dem Bauteil zu dem federbe­ lasteten Kolben nicht zufriedenstellend ist, woraus resul­ tiert, daß ein unerwünschter Anteil der vom Bauteil emittier­ ten Wärme nicht zu dem wärmeleitenden Modul abgeführt wird.It has been shown that unless the contact surfaces of the component and the exposed end face of the piston are substantially flat - and in many cases the component has no substantially flat surface - the efficiency of heat transfer from the component to the spring loaded Piston is not satisfactory, resulting in that an undesirable portion of the heat emitted by the component is not dissipated to the heat-conducting module.

Die Erfindung zielt darauf ab, zur Verwendung bei einer ge­ druckten Schaltungsplattenanordnung der beschriebenen Art ei­ nen verbesserten wärmeleitenden Modul bereitzustellen, um Wärme von einem einzelnen elektrischen Bauteil der Anordnung lokal abzuziehen.The invention aims for use in a ge printed circuit board assembly of the type described to provide an improved thermally conductive module to Heat from a single electrical component of the assembly deduct locally.

Nach der Erfindung weist ein verbesserter wärmeleitender Modul ein rohrförmiges Gehäuse, das aus Metall, einer Metallegierung oder einem anderen Material mit hohem Wärmeleitvermögen be­ steht und das an einem Ende geschlossen ist, eine Einrichtung am geschlossenen Ende des rohrförmigen Gehäuses zum Befesti­ gen des Gehäuses an einem Wärmeleiter und in Wärmekontakt mit diesem,einen federbelasteten Kolben aus Metall, einer Metall­ legierung oder einem anderen Material mit hohem Wärmeleitver­ mögen, der in dem rohrförmigen Gehäuse gleitbeweglich ist und aus diesem vorsteht, wobei der Kolben wenigstens eine Durch­ gangsbohrung hat, die sich durch denselben erstreckt und in der freiliegenden Stirnfläche des Kolbens offen ist, und ein fluides, fettähnliches Medium mit hohem Wärmeleitvermögen auf, das in der geschlossenen Bohrung des rohrförmigen Gehäuses enthal­ ten ist, wobei die Auslegung derart getroffen ist, daß, wenn das rohrförmige Gehäuse fest bei einem Wärmeleiter und in ther­ mischen Kontakt mit diesem angebracht ist und die freiliegen­ de Stirnfläche des Kolbens in Wärmekontakt mit einem elektri­ schen Bauteil gebracht ist, von dem Wärme abzuleiten ist, der Kolben entgegen der Wirkung der zugeordneten Federeinrichtung gedrückt und das fettähnliche Medium aus der Durchgangsboh­ rung oder den Durchgangsbohrungen, die in der freiliegenden Stirnfläche des Kolbens offen sind, herausgedrückt wird und zwischen die freiliegende Stirnfläche und den elektrischen Bauteil strömt, um einen effektiven Wärmekontakt zwischen dem elektrischen Bauteil und der freiliegenden Stirnfläche des Kolbens zu erhalten. According to the invention has an improved thermally conductive module a tubular housing made of metal, a metal alloy or another material with high thermal conductivity stands and that is closed at one end, a facility at the closed end of the tubular housing for attachment against the housing on a heat conductor and in thermal contact with this, a spring-loaded piston made of metal, a metal alloy or another material with high thermal conductivity like, which is slidable in the tubular housing and protrudes from this, the piston at least one through has a bore that extends through the same and in the exposed face of the piston is open, and a fluid fat-like medium with high thermal conductivity, which in contain the closed bore of the tubular housing is ten, the interpretation being such that if the tubular housing fixed to a heat conductor and in ther mix contact with this is appropriate and the exposed de face of the piston in thermal contact with an electri is brought component from which heat is to be dissipated, the Piston against the action of the associated spring device pressed and the fat-like medium from the through hole tion or the through holes that are exposed in the Face of the piston are open, is pushed out and between the exposed face and the electrical Component flows to ensure effective thermal contact between the electrical component and the exposed end face of the Get piston.  

Der Kolben kann eine einzige Durchgangsbohrung haben, die mit­ tig bezüglich der freiliegenden Stirnfläche des Kolbens ange­ ordnet ist, oder es können mehrere Durchgangsbohrungen in Umfangsrichtung im Abstand zur Längsmittelachse des Kolbens angeordnet sein. Die freiliegende Stirnfläche des Kolbens ist vorzugsweise im wesentlichen eben und sie liegt vorzugs­ weise ebenfalls in einer Ebene radial zur Längsachse des Kolbens.The piston can have a single through hole that with tig regarding the exposed face of the piston is arranged, or there can be several through holes in Circumferential direction at a distance from the longitudinal central axis of the piston be arranged. The exposed face of the piston is preferably essentially flat and is preferred also in a plane radial to the longitudinal axis of the Piston.

Vorzugsweise hat das von der freiliegenden Stirnfläche ent­ fernt liegende Ende des Kolbens eine Ausnehmung, in die die oder jede Durchgangsbohrung mündet und die als ein Sitz für die Spiralfeder dient, die zwischen dem Kolben und der ge­ schlossenen Endwand des rohrförmigen Gehäuses festgehalten ist.This has preferably ent from the exposed end face distal end of the piston has a recess into which the or each through hole opens out and acts as a seat for the coil spring serves between the piston and the ge closed end wall of the tubular housing is.

Die freiliegende Stirnfläche des geschlossenen Endes des rohrförmigen Gehäuses ist vorzugsweise im wesentlichen eben und sie liegt vorzugsweise ebenfalls in einer Ebene radial zur Längsachse des Gehäuses. Die Einrichtung zum Befestigen des rohrförmigen Gehäuses an einem Wärmeleiter und in Wärme­ kontakt mit diesem kann in beliebiger Weise ausgestaltet sein. Vorzugsweise weist sie jedoch einen mit einem Außengewinde ver­ sehenen Bolzen auf, der von dem geschlossenen Ende des rohr­ förmigen Gehäuses vorsteht und der entweder in eine mit In­ nengewinde versehene Öffnung in einem Wärmeleiter eingeschraubt ist oder der durch eine Öffnung in einem Wärmeleiter geht und an diesem mit Hilfe einer Mutter festgelegt ist. Alterna­ tiv kann das geschlossene Ende des rohrförmigen Gehäuses eine mit einem Innengewinde versehene Öffnung haben, in die eine Schraube, die durch eine Öffnung in einen Wärmeleiter geht, eingeschraubt werden kann, um den wärmeleitenden Modul fest mit dem Wärmeleiter und in Wärmekontakt mit diesem zu verbinden.The exposed face of the closed end of the tubular housing is preferably substantially flat and it is preferably also radial in one plane to the longitudinal axis of the housing. The device for fastening of the tubular housing on a heat conductor and in heat Contact with this can be configured in any way. However, it preferably has one with an external thread see bolt on from the closed end of the pipe shaped housing and which either in one with In screwed opening screwed into a heat conductor or that goes through an opening in a heat conductor and is attached to it with the help of a mother. Alterna tiv can the closed end of the tubular housing have an internally threaded opening into which a screw through an opening in a heat conductor goes, can be screwed to the heat-conducting module firmly with the heat conductor and in thermal contact with it connect.

Das fettähnliche Medium mit hohem Wärmeleitvermögen, das in dem rohrförmigen Gehäuse enthalten ist, kann von irgendeinem geeigneten Fett oder Schmiermittel gebildet werden, das die gewünschten Wärmeleiteigenschaften hat. Bevorzugt wird hierzu eine silikonfreie, nicht-kriechende Masse verwendet.The fat-like medium with high thermal conductivity, which in  The tubular housing is contained by any suitable grease or lubricant is formed that the has the desired thermal conductivity. This is preferred a silicone-free, non-creeping mass is used.

Das rohrförmige Gehäuse und der Kolben können aus irgendeinem Metall oder einer Metallegierung mit hohem Wärmeleitvermögen hergestellt sein. Bevorzugte Metalle, Metallegierungen oder andere Materialien, aus denen sie hergestellt sein können, umfassen Legierungen auf Aluminiumbasis, Legierungen auf Kupferbasis und elektrisch nicht leitende Metalloxide.The tubular housing and the piston can be made of any Metal or a metal alloy with high thermal conductivity be made. Preferred metals, metal alloys or other materials from which they can be made include aluminum-based alloys, alloys Copper base and electrically non-conductive metal oxides.

Der verbesserte wärmeleitende Modul hat den bedeutenden Vorteil, daß zusätzlich zu der Tatsache, daß er einen guten Wärmekontakt zwischen einem elektrischen Bauteil, von dem Wärme abzuleiten ist, und der freiliegenden Stirnfläche des Kolbens herstellt, das fettähnliche Medium mit hohem Wärme­ leitvermögen ebenfalls den Wärmekontakt zwischen dem Kolben und dem rohrförmigen Gehäuse verbessert, in dem der Kolben gleitbeweglich angebracht ist, so daß man einen günstigeren Wärmeleitweg von dem elektrischen Bauteil zu einem Wärme­ leiter erhält, an dem der Modul befestigt ist.The improved heat-conducting module has the important one Advantage that in addition to the fact that he has a good Thermal contact between an electrical component, of which Dissipate heat, and the exposed face of the Kolbens manufactures the fat-like medium with high heat Conductivity also the thermal contact between the piston and the tubular housing in which the piston improves is slidably attached, so that you have a cheaper Thermal path from the electrical component to a heat receives the conductor to which the module is attached.

Der verbesserte wärmeleitende Modul ist einfach ausgelegt und billig herzustellen und er läßt sich leicht an einem Wärmeleiter einer gedruckten Schaltungsplattenanordnung der beschriebenen Art zum Abführen von Wärme von irgendeinem gewünschten einzelnen elektrischen Bauteil der Anordnung be­ festigen.The improved heat-conducting module is simply designed and cheap to manufacture and it can be easily on one Thermal conductor of a printed circuit board assembly of the described way of dissipating heat from any desired individual electrical component of the arrangement be consolidate.

Die Erfindung umfaßt bei einer gedruckten Schaltungsplatten­ anordnung der beschriebenen Art auch wenigstens einen ver­ besserten wärmeleitenden Modul der vorstehend beschriebenen Art, der thermisch zwischen einem elektrischen Bauteil der Anordnung und einem Wärmeleiter angeordnet ist.The invention relates to a printed circuit board arrangement of the type described also at least one ver improved heat-conducting module of those described above Kind that is thermally between an electrical component of the Arrangement and a heat conductor is arranged.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispiels eines bevorzugt ausgelegten thermisch leitenden Moduls zur örtli­ chen Wärmeabfuhr von einem einzelnen elektrischen Bauteil einer gedruckten Schaltungsplattenanordnung der beschriebenen Art unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher er­ läutert. Darin zeigt:The invention is illustrated below using an example of a preferably designed thermally conductive module for local Chen heat dissipation from a single electrical component a printed circuit board assembly of the described Kind with reference to the accompanying drawing he closer purifies. It shows:

Fig. 1 eine Seitenschnittansicht einer bevorzugten Aus­ bildungsform eines wärmeleitenden Moduls, und Fig. 1 is a sectional side view of a preferred form of education from a heat-conducting module, and

Fig. 2 eine Ausschnittsseitenansicht einer gedruckten Schaltungsplattenanordnung der beschriebenen Art zur Verdeutlichung, auf welche Weise zwei wärme­ leitende Module nach Fig. 1 zur Anwendung kommen, um Wärme von zwei elektrischen Bauteilen der An­ ordnung abzuziehen. Fig. 2 is a sectional side view of a printed circuit board assembly of the type described to illustrate how two heat-conducting modules of FIG. 1 are used to extract heat from two electrical components of the order.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 weist eine bevorzugte Ausbildungs­ form des wärmeleitenden Moduls ein rohrförmiges Gehäuse 1 auf, das aus einer Metallegierung mit hohem Wärmeleitvermögen besteht und das an einem Ende 2 geschlossen ist. In der Bohrung 3 des rohrförmigen Gehäuses 1 ist ein Kolben 4 aus einer Metallegierung mit hohem Wärmeleitvermögen gleitbe­ weglich und er steht aus der Bohrung 3 vor, wobei der Kolben 4 in Richtung des offenen Endes des rohrförmigen Körpers mittels einer Spiralfeder 8 gedrückt wird, die zwischen der geschlossenen Endwand 2 des rohrförmigen Gehäuses und der Endwand einer Ausnehmung 5 in der Nähe des Endteils des Kol­ bens festgehalten ist. Der Kolben 4 ist in der Bohrung 3 des rohrförmigen Gehäuses mit Hilfe einer durchgehenden Um­ fangslippe 7 an dem offenen Ende des Gehäuses gehalten. Ei­ ne einzige Durchgangsbohrung 8, die zentrisch bezüglich der freiliegenden Stirnfläche angeordnet ist, erstreckt sich durch den Kolben 4 und öffnet sich in der freiliegenden Stirn­ fläche 9 des Kolbens. Die freiliegende Stirnfläche 9 des Kolbens 4 ist im wesentlichen eben und liegt in einer Ebene radial zur Längsachse des Kolbens. Ein fettähnliches Medium 10 mit hohem Wärmeleitvermögen ist in der Bohrung 3 des rohr­ förmigen Gehäuses 1 enthalten. Die freiliegende Stirnfläche des geschlossenen Endes 2 des rohrförmigen Gehäuses 1 ist im wesentlichen eben und liegt in einer Ebene radial zur Längs­ achse des Gehäuses und das geschlossene Ende des Gehäuses hat eine mit Innengewinde versehene Öffnung 11, in die ein mit einem Außengewinde versehener Bolzen 12 eingeschraubt ist, der von dem geschlossenen Ende des Gehäuses absteht.With reference to FIG. 1, a preferred embodiment of the heat-conducting module has a tubular housing 1 , which consists of a metal alloy with high thermal conductivity and which is closed at one end 2 . In the bore 3 of the tubular housing 1 , a piston 4 made of a metal alloy with high thermal conductivity is gleitbe movable and protrudes from the bore 3 , the piston 4 being pressed in the direction of the open end of the tubular body by means of a spiral spring 8 which between the closed end wall 2 of the tubular housing and the end wall of a recess 5 near the end part of the piston is held. The piston 4 is held in the bore 3 of the tubular housing by means of a continuous lip 7 around the open end of the housing. Egg ne single through hole 8 , which is arranged centrally with respect to the exposed end face, extends through the piston 4 and opens in the exposed end face 9 of the piston. The exposed end face 9 of the piston 4 is essentially flat and lies in a plane radial to the longitudinal axis of the piston. A fat-like medium 10 with high thermal conductivity is contained in the bore 3 of the tubular housing 1 . The exposed end face of the closed end 2 of the tubular housing 1 is substantially flat and lies in a plane radially to the longitudinal axis of the housing and the closed end of the housing has an internally threaded opening 11 into which an externally threaded bolt 12 is screwed which protrudes from the closed end of the housing.

Bei der Ausschnittsseitenansicht der gedruckten Schaltungs­ plattenanordnung der beschriebenen Art, die in Fig. 2 gezeigt ist, hat eine gedruckte Schaltungsplatte 20 zwei einzelne elektrische Bauteile 21 und 22, die auf der gedruckten Schal­ tung der Schaltungsplatte angebracht und mit dieser elektrisch angeschlossen sind. Der gedruckten Schaltungsplatte ist ein Wärmeleiter 24 zugeordnet, der in Wärmekontakt mit wechsel­ seitigem Abstand angeordneten Rippen 25 ist, um Wärme von dem Leiter zur Umgebungsluft abzuleiten. Jedem einzelnen elek­ trischen Bauteil 21 und 22 ist ein wärmeleitender Modul 26 zugeordnet, der in Fig. 1 beschrieben ist. Das rohrförmige Gehäuse 1 jedes wärmeleitenden Moduls 28 ist fest mit dem Wärmeleiter 24 und in thermischem Kontakt mit diesem mit Hilfe des mit Außengewinde versehenen Bolzens 12 verbunden, der durch eine Öffnung im Wärmeleiter geht und an diesem mit Hilfe einer Mutter 14 befestigt ist. Die freiliegende Stirnfläche 9 des Kolbens 4 jedes wärmeleitenden Moduls 26 ist in Wärmekontakt mit dem zugeordneten elektrischen Bauteil 21, 22, von dem Wärme abzuziehen ist. Der Kolben 4 wird ent­ gegen der Wirkung der zugeordneten Spiralfeder 8 mit einer Druckkraft beaufschlagt und das fettähnliche Medium 10 tritt aus der Durchgangsbohrung 8 aus, die sich in der freiliegen­ den Stirnfläche 9 öffnet und fließt zwischen die freiliegen­ de Stirnfläche und den elektrischen Bauteil 21, 22, um einen effektiven Wärmekontakt zwischen dem elektrischen Bau­ teil und der freiliegenden Stirnfläche des Kolbens zu er­ halten. Da das fettähnliche Medium mit hohem Wärmeleitver­ mögen im wesentlichen alle Räume zwischen den anliegenden Flächen des elektrischen Bauteils 21, 22 und der freiliegen­ den Stirnfläche 9 des Kolbens 4 ausfüllt, erhält man eine äußerst effektive Wärmeübertragung von dem Bauteil zu dem federbelasteten Kolben und somit über das rohrförmige Ge­ häuse 1 zu dem Wärmeleiter 24.In the cutaway side view of the printed circuit board assembly of the type described, which is shown in Fig. 2, a printed circuit board 20 has two individual electrical components 21 and 22 which are mounted on the printed circuit device of the circuit board and are electrically connected thereto. The printed circuit board is assigned a heat conductor 24 , which is in thermal contact with mutually spaced ribs 25 in order to dissipate heat from the conductor to the ambient air. Each individual electrical component 21 and 22 is assigned a heat-conducting module 26 , which is described in Fig. 1. The tubular housing 1 of each heat-conducting module 28 is fixedly connected to the heat conductor 24 and in thermal contact therewith by means of the externally threaded bolt 12 which passes through an opening in the heat conductor and is fastened to it by means of a nut 14 . The exposed end face 9 of the piston 4 of each heat-conducting module 26 is in thermal contact with the associated electrical component 21 , 22 , from which heat is to be drawn off. The piston 4 is subjected to a compressive force against the action of the associated spiral spring 8 and the grease-like medium 10 emerges from the through hole 8 which opens in the exposed end face 9 and flows between the exposed end face and the electrical component 21 , 22 to maintain an effective thermal contact between the electrical construction part and the exposed end face of the piston. Since the fat-like medium with high Wärmeleitver may fill essentially all the spaces between the adjacent surfaces of the electrical component 21 , 22 and the exposed end face 9 of the piston 4 , an extremely effective heat transfer is obtained from the component to the spring-loaded piston and thus via the tubular Ge housing 1 to the heat conductor 24th

Zusammenfassend wird nach der Erfindung ein wärmeleitender Modul zur örtlichen Wärmeabfuhr von einem einzelnen elektro­ nischen Bauteil einer gedruckten Schaltungsplattenanordnung angegeben, der ein rohrförmiges metallisches Gehäuse mit hohem Wärmeleitvermögen aufweist, das an einem Ende ge­ schlossen ist und das an diesem Ende einen mit Außengewinde versehenen Bolzen aufweist, um das Gehäuse fest mit einem Wärmeleiter und in Wärmekontakt mit diesem zu verbinden. Ein federbelasteter Metallkolben mit hohem Wärmeleitvermö­ gen ist in der Bohrung des Gehäuses gleitbeweglich ange­ ordnet und steht über das Gehäuse über und hat eine Durch­ gangsbohrung, die durch den Kolben geht und in der frei­ liegenden Stirnfläche desselben mündet. Ein fettähnliches Medium mit hohem Wärmeleitvermögen ist in der geschlossenen Bohrung des Gehäuses enthalten. Wenn das Gehäuse in Wärme­ kontakt fest mit einem Wärmeleiter verbunden ist und die frei­ liegende Stirnfläche des Kolbens in Wärmekontakt mit einem elektrischen Bauteil gebracht wird, von dem Wärme abzuleiten ist, wird der Kolben entgegen der Wirkung einer zugeordneten Spiralfeder mit einer Druckkraft beaufschlagt und das fett­ ähnliche Medium tritt aus der Durchgangsbohrung aus und fließt zwischen der freiliegenden Stirnfläche des Kolbens und dem elektrischen Bauteil, um zwischen diesen einen effektiven Wärmekontakt zu haben.In summary, according to the invention is a heat conductive Module for local heat dissipation from a single electro African component of a printed circuit board assembly indicated that having a tubular metallic housing has high thermal conductivity, the ge at one end is closed and the one with an external thread at this end provided bolt to the housing with a fixed To connect the heat conductor and in thermal contact with it. A spring-loaded metal piston with high thermal conductivity gene is slidably attached in the bore of the housing arranges and stands over the housing and has a through gear bore that goes through the piston and in the free lying front surface of the same opens. A fat-like one Medium with high thermal conductivity is in the closed Hole in the housing included. When the case is in heat Contact is firmly connected to a heat conductor and the free lying face of the piston in thermal contact with a is brought electrical component from which to dissipate heat is, the piston is assigned against the action of a Coil spring applied a compressive force and the fat Similar medium emerges from the through hole and flows between the exposed face of the piston and the electrical component to move between them to have effective thermal contact.

Claims (12)

1. Wärmeleitender Modul (26) zum örtlichen Abführen von Wärme von einem elektrischen Bauteil (21, 22) einer gedruckten Schaltungsplattenanordnung, wobei der Modul ein rohrförmiges Gehäuse (1), das aus einem Metall, einer Metallegierung oder einem anderen Material mit hohem Wärmeleitvermögen hergestellt ist und an einem Ende (2) geschlossen ist, eine Einrichtung (12) an dem geschlossenen Ende des rohrförmigen Gehäuses zum Befestigen des Gehäuses an einem Wärmeleiter und in Wärmekontakt mit diesem, einen Kolben (4) aus Metall, einer Metallegierung oder einem an­ deren Material mit hohem Wärmeleitvermögen, der in dem rohrförmigen Gehäuse gleitbeweglich angeordnet ist und von diesem übersteht, und eine Federeinrichtung (6) aufweist, die den Kolben in eine Richtung von dem geschlossenen Ende des rohrförmigen Gehäuses weg derart drückt, daß im Ge­ brauchszustand die freiliegende Stirnfläche (9) des Kolbens in Wärmekontakt mit dem elektrischen Bauteil gedrückt wird, von dem Wärme abzuziehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (3) des rohr­ förmigen Gehäuses (1) zwischen dem Kolben (4) und dem ge­ schlossenen Ende des rohrförmigen Gehäuses (1) ein fettähn­ liches Medium (10) mit hohem Wärmeleitvermögen enthält und daß der Kolben (4) wenigstens eine Durchgangsbohrung (8) hat, die durch den Kolben (4) geht und in die freilie­ gende Stirnfläche (9) desselben mündet und von der das fett­ ähnliche Medium (10) auf die freiliegende Stirnfläche des Kolbens (3) austritt und zwischen die freiliegende Stirn­ fläche und das elektrische Bauteil (21, 22) fließt, um einen effektiven Wärmekontakt zwischen dem elektrischen Bauteil und der freiliegenden Stirnfläche (9) des Kolbens (4) zu erhalten.1. A heat-conducting module ( 26 ) for the local dissipation of heat from an electrical component ( 21 , 22 ) of a printed circuit board arrangement, the module being a tubular housing ( 1 ) made of a metal, a metal alloy or another material with high thermal conductivity and is closed at one end ( 2 ), means ( 12 ) at the closed end of the tubular housing for fastening the housing to and in thermal contact with a heat conductor, a piston ( 4 ) made of metal, a metal alloy or another Material with high thermal conductivity, which is slidably arranged in the tubular housing and protrudes therefrom, and has a spring device ( 6 ) which pushes the piston in a direction away from the closed end of the tubular housing in such a way that the exposed end face in the used state ( 9 ) of the piston is pressed into thermal contact with the electrical component by the heat me to deduct, characterized in that the bore ( 3 ) of the tubular housing ( 1 ) between the piston ( 4 ) and the ge closed end of the tubular housing ( 1 ) contains a fat-like medium ( 10 ) with high thermal conductivity and that the piston ( 4 ) has at least one through bore ( 8 ) which passes through the piston ( 4 ) and opens into the exposed end face ( 9 ) of the same and from which the fat-like medium ( 10 ) onto the exposed end face of the piston ( 3 ) emerges and between the exposed end face and the electrical component ( 21 , 22 ) flows in order to obtain an effective thermal contact between the electrical component and the exposed end face ( 9 ) of the piston ( 4 ). 2. Wärmeleitender Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (4) eine einzige Durchgangs­ bohrung (8) hat, die mittig bezüglich der freiliegenden Stirnfläche (9) des Kolbens (4) angeordnet ist.2. Heat-conducting module according to claim 1, characterized in that the piston ( 4 ) has a single through bore ( 8 ) which is arranged centrally with respect to the exposed end face ( 9 ) of the piston ( 4 ). 3. Wärmeleitender Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (4) eine Mehrzahl von Durchgangsbohrungen hat, die in Umfangsrichtung in Abständen um die Mittellängsachse des Kolbens (4) angeordnet sind.3. Heat-conducting module according to claim 1, characterized in that the piston ( 4 ) has a plurality of through holes which are arranged in the circumferential direction at intervals around the central longitudinal axis of the piston ( 4 ). 4. Wärmeleitender Modul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die freiliegende Stirn­ fläche (9) des Kolbens (4) im wesentlichen eben ist.4. Heat-conducting module according to one of the preceding claims, characterized in that the exposed end face ( 9 ) of the piston ( 4 ) is substantially flat. 5. Wärmeleitender Modul nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die im wesentlichen ebene, freiliegende Stirnfläche (9) des Kolbens (4) in einer Ebene radial zur Längsachse des Kolbens (4) liegt.5. Thermally conductive module according to claim 4, characterized in that the substantially flat exposed end surface (9) is the piston (4) in a plane radial to the longitudinal axis of the piston (4). 6. Wärmeleitender Modul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Endteil des Kol­ bens (4), das von der freiliegenden Stirnfläche (9) entfernt liegt, eine Ausnehmung (11) hat, in die die oder jede Durch­ gangsbohrung (8) mündet und die als ein Sitz für eine Spiral­ feder (6) dient, die zwischen dem Kolben (4) und dem ge­ schlossenen Ende (2) des rohrförmigen Gehäuses (1) festgehal­ ten ist und die zur Federbelastung des Kolbens (4) dient.6. Heat-conducting module according to one of the preceding claims, characterized in that the end part of the piston ( 4 ), which is located away from the exposed end face ( 9 ), has a recess ( 11 ) into which the or each through-bore ( 8 ) opens out and serves as a seat for a spiral spring ( 6 ) which is festgehal th between the piston ( 4 ) and the closed end ( 2 ) of the tubular housing ( 1 ) and which serves for spring loading of the piston ( 4 ) . 7. Wärmeleitender Modul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die freiliegende Stirn­ fläche (9) des geschlossenen Endes (2) des rohrförmigen Ge­ häuses (1) im wesentlichen eben ist.7. Thermally conductive module according to one of the preceding claims, characterized in that the exposed end face ( 9 ) of the closed end ( 2 ) of the tubular Ge housing ( 1 ) is substantially flat. 8. Wärmeleitender Modul nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die im wesentlichen ebene freiliegende Stirnfläche des geschlossenen Endes des rohrförmigen Gehäuses (1) in einer Ebene radial zur Längsachse des Gehäuses liegt.8. Thermally conductive module according to claim 7, characterized in that the substantially flat exposed end face of the closed end of the tubular housing ( 1 ) lies in a plane radially to the longitudinal axis of the housing. 9. Wärmeleitender Modul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Be­ festigen des rohrförmigen Gehäuses (1) an einem Wärmeleiter (24) und in Wärmekontakt mit diesem einen mit Außengewinde versehenen Bolzen (12) aufweist, der von dem geschlossenen Ende des rohrförmigen Gehäuses (1) vorsteht.9. Thermally conductive module according to one of the preceding claims, characterized in that the device for loading the tubular housing ( 1 ) on a heat conductor ( 24 ) and in thermal contact therewith has an externally threaded bolt ( 12 ) which is closed by the Protrudes end of the tubular housing ( 1 ). 10. Wärmeleitender Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Befestigen des rohrförmigen Gehäuses (1) an einem Wärmeleiter (24) und in Wärmekontakt mit diesem eine mit einem Innengewinde versehene Öffnung im geschlossenen Ende des rohrförmigen Gehäuses (1) aufweist, in die eine Schraube, die durch eine Öffnung im Wärmeleiter (24) geht, einschraubbar ist.10. Heat-conducting module according to one of claims 1 to 8, characterized in that the device for fastening the tubular housing ( 1 ) to a heat conductor ( 24 ) and in thermal contact therewith an internally threaded opening in the closed end of the tubular housing ( 1 ), into which a screw that goes through an opening in the heat conductor ( 24 ) can be screwed. 11. Wärmeleitender Modul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das fettähnliche Medium mit hohem Wärmeleitvermögen, das in dem rohrförmigen Gehäuse (1) enthalten ist, eine silikonfreie, nicht-krie­ chende Masse ist.11. Heat-conducting module according to one of the preceding claims, characterized in that the fat-like medium with high thermal conductivity, which is contained in the tubular housing ( 1 ), is a silicone-free, non-creeping mass. 12. Gedruckte Schaltungsplattenanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens einen wärmeleitenden Mo­ dul nach einem der vorangehenden Ansprüche enthält, der thermisch zwischen einem elektrischen Bauteil (21, 22) der Anordnung und einem Wärmeleiter (24) angeordnet ist.12. Printed circuit board arrangement, characterized in that it contains at least one heat-conducting module according to one of the preceding claims, which is arranged thermally between an electrical component ( 21 , 22 ) of the arrangement and a heat conductor ( 24 ).
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